Тәжірибелік жұмыстардың жоспары 4 страница

, (20)

ω – қоспаның әртүрлі концентрациясы кезінде жартылайөткізгіштің қоспалы электрөткізгіштігінің активация энергиясы; ∆W – берілген жартылайөткізгіштің тиым салынған аумағының ені.

Температураны көтерумен байланысты жартылайөткізгіште бос электрондар саны өседі, ал температураны абсалютті нөлге дейін төмендетумен – тіптім нөлге дейін азаяды. Осындай түрде заттың электрөткізгіштігі әртүрлі температура кезінде елеулі түрде әрқалай болуы мүмкін. Термогенерация процесі – бұл валентті аумақтан болс аумаққа өтетін температураның көтерілуіне байланысты электрондар санының өсуі. Электрондардың бос жағдайға өту процесі кері құбылыспен ілеседі, яғни электрондардың валентті аумаққа қайтуы. Бұл процес рекомбенация деп аталады. Нәтижесінде тұрақты температура кезінде затта тепетеңдік пайда болады, яғни бос аумаққа өтетін электрондар саны валентті аумаққа қайтатын электрондар санына тең. Электрондарды бос жағдайға өткізу немесе тесіктерді (валентті аумақтан электрондар кеткеннен кейін босаған вакентті орын) құру үшін қажет энергияны тек жылу қозғалысы ғана емес басқа да энергия көздері де жеткізе алады: жарық, электрондар және ядролық бөліктердің ағыны, электронды және магнитті өрістер, механикалық әсерлер және басқалар. Жартылайөткізгіштердің электрөткізгіштігіне жарықтың әсері. Жартылайөткізгіштермен сіңірілетін жарық энегиясы, онда электрөткізгіштің өсуіне алып келетін зарядтар тасымалдаушылар шамасының көбеюіне алып келеді.

Фотоөткізгіштік – электромагнит сәулесі әсерімен электрөткізгіштіктің әсері. Электронның өткізгіш аумақтан валентті аумаққа бос деңгейге өту процесі тура рекомбинация деп аталады. Бұл кезде энергия айырмашылығы электромагнитті сәуле түрінде немесе кристалды тордың механикалық тербелісі түрінде көрсетіледі. Рекомбенациялық қақпан дегеніміз – бұл процестің бірінші сатысында тиым салынған аумақта тұрған электрон қақпанның бос деңгейімен алынады. Қақпан осындай жағдайда оған тесік жақындағанша болады – тесік жақындағанда рекомбенацияның екінші сатысы орындалады.

Негізгі әдебиеттер: 1. [230-268].

Қосымша әдебиеттер: 2. [252-295].

Бақылау сұратары:

1. Жартылайөткізгіш материалдар деп қандай материалдарды айтамыз?

2. Қарапайым жартылайэлектрөткізгіштер.

3. Жартылай өткізгіштер жайлы жалпы мәліметтер.

 

№ 12 дәріс конспектісі

Дәріс тақырыбы: Жартылайөткізгіш қасиеттері бар элементтер.

Жартылайөткізгіш қасиеттері бар элементтер. Германий. Жер қыртысында германийдің 7*10^-4құрамы бар. Германий құралдардың жұмыс істеу диапазоны -60 до +70⁰ С -ге дейін. Жоғары шекке температураны көтергенде тура екі есе, ал кері тоқ үш есе өседі.

50-60°С-ға дейін суытқанда тікелей тоқ 70-75%-ке төмендейді. Германийден жасалған құралдар ылғалдылықтан қорғалуы керек. Ол түзеткіштер, транзистролар, фото құралдар, оптикалық линзалар мен фильтрлер жасау үшін қолданылады. Германийдің тиым салынған аумақ ені ∆W = 0,72 эВ.

Кремний. Жер қыртысында 26% бар. Диод, транзистор, фотоэлементтер және микроэлектрониканың қатты схемаларын жасауда негізгі элемент болып табылады. Температураның жоғарғы шегі тазалуа деңгейіне байланысты 120-200°С. Кремнийдің тиым салынған аумақ ені ∆W = 1,12 эВ.

Қоспалы жартылай өткізгіштер. Көптеген жартылай өткізгіш аспабтар үшін сондай-ақ қоспалы жартылай өткізгіштер қолданылады. Сондықтан практикада едәуір жоғары температура кезінде зарядты өзіндік тасымалдаушылардың елеулі концентрациясы пайда болатын жартылай өткізгіштер, яғни жеткілікті кең тиым салынған жартылай өткізгіштер маңызды мәнге ие. Температураның жұмыс интервалында зарядтығ бос тасымалдаушыларын жеткізушілер болып қоспалар жатады. Қарапайым жартылай өткізгіштерде қоспалар болып жат текті атомдар жатады. Егер қоспалы атомдар кристалды тордың түйіндерінде орналасса, онда олар алмастыру қоспалары, ал егер түйін арасында орналасса – енгізу қоспалары деп аталады.

Донорлар мен акцепторлар. Атомдары, жартылай өткізгіштің тиым салынған шектігінде дискретті энергетикалық деңгейлерін құрайтын қоспаларды қарастырайық. Қоспалардың аз ғана концентрациясы кезінде олардың атомдары жартылай өткізгіш торында бір-бірінен үлкен қашықтықта орналасқандықтан, олар өз-ара әсерлеспейді, сондықтан-да олардың энергетикалық деңгейі жеке бос атомдардағыдай болады. Электрондардың бір қоспалы атомдардан екіншісіне тікелей өту ықтималдылығы өте аз. Бірақ-та қоспалар жартылай өткізгіштің өткізгіштік аймағына электрондарды немесе жеткізіп, немесе оның валентті аймақ деңгейінен алуы мүмкін.

Донорлар. Сыртқы энергетикалық әсерлер (жылу, жарық) болмаған кезде толықтырылған қоспалар деңгейі, өткізгіштік аумағындағы «тубіндегі» тиым салынған аумақта орналасқан. Осы кезде қоспа атомдарының активациалану энергиясы, негізгі жартылай өткізгіштің тиым салынған аумақ енінен кем, сондықтан дене қызған кезде қоспа электрондарвн лақтыру (переброс) тор электрондарының қозуын озатын болады. Бір-бірінен жеке орналасқан қоспалы атомдарда пайда болған оң зарядтар локалданған болып қалады, яғни кристалл бойынша жүре алмайды және электроөткізгіштік процессіне қатыса алмайды. Осындай қоспалары бар жартылай өткізгіштер, валентті аумақтан өткізгіштік аумаққа электрондардың өту салдарынан пайда болған кемтік концентрациясына қарағанда электрондардың үлкен концентрациясына ие, және де олар n-типті жартылай өткізгіштер деп аталады, ал өткізгіштік аумаққа электрондарды жеткізетін қоспалар – донорлар деп аталады.

Акцепторлар. Валентті аумақтың «төбесі» жанындағы негізгі жартылай өткізгіштің тиым салынған аумағында орналасқан толмаған деңгейдегі қоспалар. Жылулық қоздыру бірінші кезекте электрондарды валентті аумақтан сол бос қоспалы деңгейге лақтыратын болады. Қоспа атомдарының ортақтану түріне байланысты қоспалы деңгейге лақтырылған электрондар электр тоғының тууына қатыспайды. Мұндай жартылай өткізгіш, валентті аумақтан өткізгіштік аумаққа өткен электрондар концентрациясына қарағанда, үлкен кемтіктер концентрациясына ие болады, және оларды p-типтілерге жатқызады. Жартылай өткізгіштің валентті аумағынан электрондарды алатын қоспа – акцепторлы деп аталады.

 

Негізгі әдебиет: 1. [268-310].

Қосымша әдебиет: 2. [295-351].

Бақылау сұрақтары:

1. Жартылай өткізгіштердің электрөткізгіштігі.

2. Жартылай өткізгіштердің электрөткізгіштігіне сыртқы факторлардың әсері.

3. Донорлар дегеніміз не?

4. Акцепторлар дегеніміз не?

5. Жартылай өткізгіш қасиеттері бар элементтер.

 

 

Дәріс конспектісі

Дәріс тақырыбы: Магнитті материалдар. Материалдардың магнитті қасиеттері жайлы жалпы мәліметтер.

Материалдардың магнитті қасиеттері жайлы жалпы мәліметтер. Өз бетінше поляризацияланатын заттарда жеке обылыстар болады - домендер; олар сыртқы өрістер болмай тұрып электрлі моментке ие болады. Бірақ электр моменттерінің ориентациясы әртүрлі домендерде әртүрлі. Сыртқы өрісті беру өріс бағыты ориентациясына әрекет етеді, ол өте үлкен поляризацияны береді. Магнитті материалдар ретінде техникалық мәнге феромагнитті заттар мен ферромагнитті химиялық қоспалар (ферриттер) ие. Ферромагнетик — кристалды зат, онда әрбір доменда нәтижеленетін магнитті моменттер нөлден бөлек болады. Антиферромагнетик — кристалды зат, онда әрбір доменда нәтижеленетін магнитті моменттер нөлге тең. Ферримагнетик — кристалды зат, оның магнитті структурасын екі немесе одан көп тор астындағылар түрінде көрсетуге болады, сондай-ақ әрбір доменда нәтижеленетін магнитті моменттер нөлден бөлек болады. Материалдардың магнитті қасиеттері өздерімен элементті дөңгелек тоқтарды көрсететін электр зарядтар қозғалысының ішкі жасырын формаларымен шартталған. Осындай дөңгелек тоқ болып электрондардың өз өсімен айналуы болып табылады – электронды спиндар мен атомдарда электрондардың орбиталық айналуы. Ферромагнетизм құбылысы, магнитті домендер деп аталатын электронды спиндар макроскопиялық обылыстар шектігінде бір біріне параллельді ориентацияланатындай және бірдей бағытталатындай кездерінде арнайы температурадан төмен (Кюри нүктесі) кейбір материалдардың ішінде кристалды структураны құрумен байланысты. Осындай түрде, ферромагнитті жағдай үшін тән зат болып онда сыртқы магнитті өрісті бермей-ақ өз бетінше магниттелудңғ болуы саналады. Бірақ-та ферромагнетиктерде өз бетінше магниттелу обылыстары құрылса да, жеке домендердің магнитті моменттерінің бағыты әртүрлі болып алынады. Мұндай дененің магнитті ағыны сыртқы кеңістікте нөлге тең болады.

Ферромагнитті заттардың монокристалдары әртүрлі өстер бойында магниттелудің әртүрлі жеңілдіктерінде өрнектелетін магнитті анизотропиямен сипатталады. Поликристалды магнетиктерде анизотропия жеткілікті көп өрнектелсе, ферромагнетикте магнитті текстура басым деп қабылданады. Берілген магнитті текстураны алу үлкен мәнге ие және техникада материалдың жоғары магнитті сипаттамаларын арнайы бағытта құру үшін қолданылады.

Сыртқы магнит өрісі әсерімен ферромагнетикті магниттеу процесі: 1) өріс бағытымен ең аз бұрышты құрайтын магнитті моменті бар домендердің өсуі, және басқа домендердің өлшемдерінің азаюы және (домен шекараларының ығысу процесі); 2) өрістің сыртқы моменті бағытында магнит моменттерінің бұрылуы (ориентация процесі).

Доменнің өсуі тоқтатылған кезде, магнитті қанығу басталады, ал магнитті домендер өріс бағытына ориентацияланған болып табылады. Қатынасты магнитті өтімділік негізгі магниттелу қисығы бойынша магниттелу қисығының берілген нүктесінде μ_о =4π*10^-7 Гн/м магнит тұрақтылығын ескере отырып В индукциясының магнит өрісінің кернеулілігіне қатынасы ретінде анықталады:

(21)

H ≈ 0 кезінде μ магнитті өтімділікті, 0,1 А/м жуық өте әлсіз өрістер кезінде анықтай отырып бастапқы өтімділік деп атайды. Магнитті өтімділіктің ең үлкен мәні максимум өтімділік деп аталады және μ_макс деп белгіленеді.Күшті өріс кезінде қанығу обылысында магнитті өтімділік μ_r нөлге ұмтылады. Ферромагнитті материалдардың магнитті өтімділігі Кюри (нүктесіне) температурасына жуық температура кезінде максимум арқылы өте отырып температурадан тәуелді болады. Таза темір үшін Кюри нууктесі 768° С құрайды, никель үшін 358° С, кобальт үшін 1131° С. Кюри нүктесінен жоғары температура кезінде кенеттен магниттелу обылысы жылу қозғалысымен бұзылады және материал магнитті болмай қалады. Егер сыртқы магнит өрісінде ферромагнетикті ақырын магниттейтін болсақ, содан соң негізгі магниттелу қисығының қандай да бір нүктесінен кернеулілікті азайтуды бастасақ, онда индукция да кеми бастайды, бірақ негізгі қисық бойынша емес, гистерезис құбылысы салдарынан негізгі қисықтан қалып кемиді. Қаныққанға дейін магниттелген үлгінің магниттелусіз процесінде Н=0 кезінде В мәні қалдық индукция деп аталады В_r. Индукцияны В_r мәнінен нөлге дейін азайту үшін ұстайтын (коэрцитивті) күш деп аталатын өрістің кері бағытталған Н_с кернеулілігін беру қажет. Н_с мәні аз және магнитті өтімділігі үлкен материалдарды магнитті-жұмсақ материалдар деп атайды. Коэрцитивті күші үлкен және салыстырмалы аз магнитті өтімділігі бар материалдар магнитті-қатты материалдар деп аталады.

Кейбір кристалды заттар үшін жүйенің потенциалды энергия минимумына бір бағытың екіншісіне қандай да бір үстемділігімен спиндардың антипараллельді орналасуы жауап береді. Бұл заттарды ферромагнетиктер деп атайды. Оларда доменді структура; Кюри нүктесі бар; оларға ферромагнетик заттар үшін енгізілген барлық сипаттамалар қолданылады. Ферримагнетиктер болып практикада фериттер деп аталатын күрделі оксидті материалдар саналады. Ферримагнетиктер ферромагнетиктерден аз қанығу индукциясымен айырылады, едәуір күрделі температуралық тәуелділігі бар және жоғарыланған, ал кейбір материалдар үшін меншікті кедергінің мәні өте жоғары.

 

 

6 –сурет. Магнетиктердің жіңішке үлгілеріндегі доменді структуралары.

 

Алғашқы екі айырмашылық структурада қарама қарсы компенсацияланбаған магнитті ағындарды құрайтын екі тор астындағы күрделі материалдың болуымен түсіндірілуі мүмкін, ал үшінші айырмашылық — ол материалдар металға жатпайтындығымен түсіндіріледі.

Қандай да бір фррит үшін әртүрлі температура кезінде B _макс1 және B _макс2 қисықтарының ординаталары арасында қатынастар үшін, Кюри нүктесінен төмен қандай да бір температураға компенсациия алынады, және үлгінің нәтижелік қанығу B _макс индукциясы нөлге тең болады. Бұл нүктені компенсация нүктесі деп атайды t_комп. Компенсацция нүктесінен өткенде индукция ферримагнетик үлгісінде белгісін өзгертіп және содан соң Кюри нүктесінде сыртқы өрістің кернеулілігіне (ол аз және сызба масштабында нөлге жуық) тең болады. Әртүрлі ферримагнетиктерде компенсация нүктесі болуы да болмауы да мүмкін.

Жіңішке магнитті пленкалар және цилиндрлі домендер. Жіңішке магнитті пленкалардың ерекшелігі болып, аз қабат (сызықты өлшемдерден көп аз 6 а, б сурет) кезінде жеңіл магниттелу бағыты пленка жазықтығында орналасқан болады. 6 а, суретте көрсетілген жазық домендер құралады. Өте жіңішке пленкалар үшін бірдоменді структура тән, қалыңдығы 10^-3—10^-2 мм жоғары пленкалар үшін (әртүрлі заттарда) — қарама қарсы бағыттарда магниттелген, ұзын жұқа домендерден (енә бөлшек микрометрден бірнеше микрометрге дейін) тұратын көпдоменді. Сыртқы өрістер әсерімен барлық сызықтар жүйесі жылжуы және айналу мүмкін, және оны жарық және электромагнитті спектор өрісінің жақын диапазоны үшін басқарылатын дифракциялық тор ретінде қолданылады.

Жеңіл магниттелу өсіне перпендикулярлы қалыңдығы 50 мкм жуық бағытталып кесілген кейбір ферриттердің пластинкаларында 6, б суреттегі (ашық және қара жерлері) жазықтыққа қалыпты магниттелудің қарама қарсы бағыты бар домендердің лабиринтті структурасы (Н ≈ 0 кезінде) бақыланады. Егер пластинаны, сол пластинаның бетіне перпеникуляр болатын бағыты бойынша өзгермейтін сыртқы магнит өрісіне орналастырсақ, және өріс кернеулілігін көбейтсек, онда лабиринтті структура үзіледі де цилиндрлі домендер құрылады (6, в сурет), олардың диаметрлері өрістің ары қарай күшеюуі кезінде бардық пластина бойынша біртекті бірдоменді магниттелуге жеткеше кеми беереді. Магнитті өрістің арнайы мәндері кезінде болатын, өріспен басқарылатын цилиндрлі домендерге (екі координаталар бойынша ығысуы мүмкін), есептеу техника құрылғыларын құру кезінде үлкен көңіл бөлінеді. Оларды есте сақату және логикалық элементтер құрылғыларын құру кезінде қолдануға болады. Екілік жүйеде «1» құрылғының арнайы бір нүктесінде доменнің болуына сәйкес келеді, ал «0» — болмауына сәйкес келеді. Цилиндрлі домендері бар магнитті элементтер тасымалдау материалының біртектілігін бұзбай көпфункционалды операцияларды орындауды мүмкін етеді.

 

Негізгі әдебиет: 1. [310-346].

Қосымша әдебиет: 2. [352-396].

Бақылау сұрақтары:

1. Материалдардың магнитті қасиеттері жайлы жалпы мәліметтер.

2. Магнитті-жұмсақ материалдар.

3. Магнитті-қатты материалдар.

 

Дәріс конспектісі

Дәріс тақырыбы: Магнитті жұмсақ материалдар.

 

Магнитті-жұмсақ материалдар. Магнитті-жұмсақ материалдар, жоғары магнитті өтімділікке, аз ғана коэрцитивті күшке және аз гистерезис шығынына ие бола отырып трансформаторлардың, электромагниттердің өзекшелері ретінде, өлшеу аспабтарында және энегрияныі аз ғана шығыны кезінде үлкен индукцияға жетуді қажет ететін жағдайларда қолданылады. Трансформаторларда ұйытқы тоқтарына шығынды азйту үшін жоғарылатылған меншікті кедергісі бар магнитті-жұмсақ материалдар қолданылады, біб бірінен жеке жеке оқшауланған жіңішке беттерден жиналған магнитөткізгіштер қолданылады.

Темір (төменгікөміртекті болат). Техникалық таза темір құрамында аз ғана көміртегінің, күкірттің, марганецтің, кремнийдің және басқа да оның магнит қасиеттерін нашарлататын элементтер бар. Салыстырмалы төмен меншікті кедергісі арқасында техникалық таза темір өте сирек қолданылады, негізінде тұрақты магнит ағынының магнитөткізгіші үшін. Техникалық таза темір мартен пештерде немесе конверторларда шойынды рафинациялау жолымен жасалынады және қоспалардың суммалық құрамы 0,08—0,1 % дейін жетеді. Шет елдерде мұндай материал «армко-темір» деген атпен таныс.

Төменкөміртекті электротехникалық беттік болат — техникалық таза темірдің бір түрі, 0,2—4 мм қалыңдықты беттер түрәнде шығарылады, құрамында 0,04 % артық емес көміртегі және 0,6 % артық басқа қоспалар бар. Әртүрлі маркілері үшін магнитті өтімділіктің максимум мәні — 350 4500 дан кем емес, коэрцитивті күш — соған сәйке 100—65 А/м көп емес. Өте таза темір құрамында 0,05% кем қоспалар бар:

1) электролитикалық темір – күкіртқышқылды немесе хлорлы темір ерітінді электролизімен дайындайды, және де анод ретінде ­­­­- таза темір, ал катод ретінде – жұмсақ болат пластинасы қызмет атқарады. Катодқа кигізілген темір (қабат қалыңдығы 4-6 мм) тиянақты жуғаннан кейін шешіп алып шарлы диірменде ұнтақтайды, содан кейін вакуумда күйдіреді немесе қайта балқытады.

2) карбонилды темір – келесі теңдеуге сәйкес темір пентакарбонилді термиялық жіктеу жолымен алады

Fe(CO)₅=Fe+5CO.

Темірдің пентакарбонилі 200⁰C температура және 15 МПа-ға жуық қысым кезінде темірге көміртегі окисі әсерімен алынатын сұйықты көрсетеді. Карбонильді темір жіңішке ұнтақ түріне ие, ол престелген жоғарғыжиілікті магнитті өзекшелерді дайындау үшін өте ыңғайлы.

Беттік электротехникалық болат - массалық қолданыстағы негізгі магнитті-жұмсақ материал. Құрамындағы кремний меншікті кедергіні көтереді және ұйытқы тоқтар мен гистеризисқа шығынды төмендетеді. Бұдан- да басқа болаттағы кремни, графит түріндегі көміртегінің бөлінуіне мумкіндік етеді, және де болаттың толық қышлдануына да әрекет етеді. Бұл жағдай μ_Н –дің өсуіне, Н_С-дің төмендеуіне және гистерезисқа шығынның азаюына алып келеді.Құрамында 4% кремний болған кезде болаттың механикалық қасиеті жеткілікті болады, бірақ кремнии құрамы 5% жоғары болса болат мортты бола бастайды.

Пермоллой. Бұл темірникельді құйма, әлсіз өрістер облысында жеткілікті үлкен магнитті өтімділікке ие, бұл жағдай оларда анизотпропия мен магнитострикциялардың болмауымен байланысқан. Пермоллойды жоғарғыникельді және төменгіникельді деп екіге бөледі. Жоғарғыникельді пермоллой құрамында 72-80% Ni, төменгіникельді пермоллой құрамында 40-50% Ni бар.

Пермоллойдың сипаттамалары. Негізгі магнитті қасиеттері мен темір-никель құймаларының меншікті кедергілерінің никель құрамасынан тәуелділігі 14.1 суретте көрсетілген. Магнитті өтімділіктің максималды мәніне құрамында 78,5% Ni бар пермоллой ие болады. Әлсіз өрістерде пермоллойдың өте жеңіл магниттелуін оларда анизотропияның болмауымен түсіндіруге болады. Пермоллойдың магнитті қасиеттері сыртқы механикалық кернеулерге өте сезімтал, ол құйманың химиялық құрамы мен бөтен қоспалардың болуынан тәуелді, сондай-ақ материалдың термоөңдеу режимдеріне байланысты өте курт өзгереді (темратурадан, қызу және салқындату жылдамдығынан, қоршаған ортаның құрамынан және т.б.). Жоғарғыникельді пермоллойды термиялық өңдеу томендіникельділерге қарағанда едәуір күрделірек. 14.1 суретте көрсетілгендей жоғарғыникельді пермоллойдың қанығу индукциясы электротехникалық болатқа қарағанда екі есе төмен, ал төменгіникельді пермоллойға қарағанда біржарым есе төмен.

Негізгі әдебиет 1. [310-346].

Қосымша әдебиет 2. [352-396].

Бақылау сұрақтары:

1. Материалдардың магнитті қасиеттері жайлы жалпы мәліметтер.

2. Магнитті-жұмсақ материалдар.

3. Магнитті-қатты материалдар.

 

Дәріс конспектісі

Дәріс тақырыбы: Магнитті-қатты материалдар

 

Магнитті-қатты материалдар. Жалпы мәліметтер. Магнитті-қатты материалдарды алуда құрамы, жағдайы және тәсілі бойынша олар келесіге бөлінеді: 1) мартенситке шынықтырылатын қоспаланған болат, 2) құйылған магнитті-қатты балқымалар, 3) ұнтақтардан тұратын магниттер, 4) магнитті-қатты ферриттер, 5) пластикалық деформацияланатын балқымалар және магнитті таспалар.

Тұрақты магниттер үшін коэрцитивті күш, қалдық индукция және магнитпен сыртқы кеңістікке берілетін максималды энергия қызмет атқарады. Тұрақты магниттер үшін материалдардың магнитті өтімділігі магнитті-жұмсақ материалдардіңкіне қарағанда төмен, коэрцитивті күш жоғары болған сайын магнитті өтімділік аз болады. Магнит тұйықталған жағдайда (тороид түрінде) сыртқы кеңістікке энергия бермейді. Ауа саңылауы болған кезде полюстар арсында энергияны кеңістікке беру туады, оның шамасы саңылау ұзындығына байланысты, сондай-ақ В_l индукциясы, магниттер полюстарының магнитсіздендіру салдарынан аралық ішінде қалдық индукциясынан В_r аз болады. Ауа саңылауының көлем бірлегінде тұйықталған энергия келесі теңдеумен өрнектелуі мүмкін:

(22)

мұндағы H_l — В_l индукцияға сәйкес келетін өрістің кернеулігі.

Магнит ұзындығы аз болған сайын және қатынасты түрде саңылау үлкен болса, полюстердің магнитсіздендіру өрісі көп болады және В_l аз болады. Тұйықталған магнит кезінде B_l = B_r, сонда энергия нөлге тең, себебі H_l = 0. Егер полюстар арасында саңылау өте үлкен болса, онда энергия осындай жағдайларда нөлге ұмтылатын болады, себебі B_l = 0, H_l = H_c. B_L және H_L кейбір мәндері кезінде энергия максимумға жетеді, ол келесі өрнектен көрінеді: